JP2023159064A - Chamber surface and in-situ optical sensor in processing - Google Patents

Chamber surface and in-situ optical sensor in processing Download PDF

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Abstract

To provide a system and a method, for realizing an in-situ (current site) optical sensor in order to monitor a chamber surface state and a chamber processing parameter.SOLUTION: In a processing tool 100, an optical sensor 120 includes: a housing (a first housing 124 and a second housing 122); and a light path through each housing. The light path includes a first end part and a second end part, in which a reflector 121 is positioned at the first end part of the light path, and a lens 125 is positioned between the reflector and the second end part of the light path. The first housing 124 extends through an open part of a chamber 105 and extends into the chamber interior space, and an extension part such as a pipe 126 passes through the open part of the chamber 105. One or more open parts 123 are arranged along a long direction of the pipe 126, and allow an entry of an electromagnetic emission from the plasma 107 into the optical sensor 120.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2019年4月8日に出願された米国非仮出願第16/378,271号の優先権を主張し、その全内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims priority to U.S. Nonprovisional Application No. 16/378,271, filed April 8, 2019, the entire contents of which are incorporated herein by reference. It will be done.

実施形態は、半導体製造の分野に関連し、特に、チャンバ表面状態およびチャンバ処理パラメータを監視するためのインシトゥ(その場)光学センサを提供するためのシステムおよび方法に関連する。 Embodiments relate to the field of semiconductor manufacturing, and more particularly to systems and methods for providing in-situ optical sensors for monitoring chamber surface conditions and chamber processing parameters.

チャンバの表面の変化は、様々な処理パラメータに影響を与える。例えば、チャンバ壁へのエッチング副生成物の再堆積は、所与のプロセスのエッチング速度を変える可能性がある。したがって、基板がチャンバ内で処理されているとき、エッチング速度(または他のプロセスパラメータ)が変化し、基板間で不均一な処理が生じる可能性がある。 Changes in the chamber surfaces affect various processing parameters. For example, redeposition of etch byproducts on the chamber walls can change the etch rate of a given process. Therefore, as substrates are being processed within the chamber, the etch rate (or other process parameters) may vary, resulting in non-uniform processing from substrate to substrate.

処理状態の変化を説明しようとして、発光分光法(OES)が、処理チャンバ内で実施されてきた。OESには、チャンバ内のプラズマの発光スペクトルの監視が含まれる。窓が、チャンバ壁に沿って配置されており、発光スペクトルは、光路に沿って進み、窓を通り、チャンバの外側のセンサに到達することができる。プラズマのスペクトルが変化しているとき、処理工程の定性分析を推測することができる。詳細には、OESは、処理工程のエンドポイントにいつ到達したかを決定するのに役立つ。最良の測定値を提供するために、窓は、光路に沿って堆積が発生するのを防ぐように設計されている。さらに、エンドポイント分析は可能であるが、現在、既存のOESシステムを使用して定量分析を実施するためのプロセスはない。 In an attempt to account for changes in processing conditions, optical emission spectroscopy (OES) has been performed within processing chambers. OES involves monitoring the emission spectrum of the plasma within the chamber. A window is placed along the chamber wall, and the emission spectrum can follow an optical path through the window to a sensor outside the chamber. When the spectrum of the plasma is changing, a qualitative analysis of the process can be inferred. In particular, OES helps determine when the endpoint of a processing step is reached. To provide the best measurements, the windows are designed to prevent deposition from occurring along the optical path. Additionally, while endpoint analysis is possible, there is currently no process for performing quantitative analysis using existing OES systems.

本明細書に開示される実施形態は、光学センサシステムおよびそのようなシステムを使用する方法を含む。一実施形態では、光学センサシステムは、ハウジングと、ハウジングを通る光路とを備える。一実施形態では、光路は、第1の端部および第2の端部を含む。一実施形態では、リフレクタが、光路の第1の端部にあり、レンズが、リフレクタと光路の第2の端部との間にある。一実施形態では、光学センサは、レンズとリフレクタとの間のハウジングを通る開口部をさらに含む。 Embodiments disclosed herein include optical sensor systems and methods of using such systems. In one embodiment, an optical sensor system includes a housing and an optical path through the housing. In one embodiment, the optical path includes a first end and a second end. In one embodiment, a reflector is at a first end of the optical path and a lens is between the reflector and a second end of the optical path. In one embodiment, the optical sensor further includes an opening through the housing between the lens and the reflector.

一実施形態では、光学センサを用いて処理チャンバ内のプロセス状態またはチャンバ状態を測定するための方法は、基準信号を取得することを含む。一実施形態では、基準信号を取得することは、チャンバの外側のソースから電磁放射を放出することであって、電磁放射は、ソースとチャンバ内のリフレクタとの間の光路に沿って伝搬される、放出することと、リフレクタを用いて、光路に沿って電磁放射を反射させることと、光路に光学的に連結されたセンサを用いて、反射された電磁放射を感知することと、を含む。一実施形態では、この方法は、プロセス信号を取得することをさらに含み、プロセス信号を取得することは、光路に沿って進む、処理チャンバ内で放出された電磁放射を、センサを用いて感知することを含む。一実施形態では、この方法は、プロセス信号を基準信号と比較することをさらに含む。 In one embodiment, a method for measuring process conditions or chamber conditions within a processing chamber using an optical sensor includes obtaining a reference signal. In one embodiment, obtaining the reference signal comprises emitting electromagnetic radiation from a source outside the chamber, the electromagnetic radiation propagating along an optical path between the source and a reflector within the chamber. , reflecting the electromagnetic radiation along the optical path using a reflector, and sensing the reflected electromagnetic radiation using a sensor optically coupled to the optical path. In one embodiment, the method further includes obtaining a process signal, wherein obtaining the process signal includes sensing, using a sensor, electromagnetic radiation emitted within the processing chamber that travels along the optical path. Including. In one embodiment, the method further includes comparing the process signal to a reference signal.

一実施形態では、プラズマ処理チャンバのための光学的感知アレイは、処理チャンバの周囲に配向された複数の光学的感知システムを含む。一実施形態では、複数の光学的感知システムのそれぞれが、ハウジング、ハウジングを通る光路であって、第1の端部および第2の端部を含む光路、光路の第1の端部にあるリフレクタ、リフレクタと光路の第2の端部との間にあるレンズ、ならびにレンズとリフレクタとの間のハウジングを通る開口部を備える。 In one embodiment, an optical sensing array for a plasma processing chamber includes a plurality of optical sensing systems oriented around the processing chamber. In one embodiment, each of the plurality of optical sensing systems includes a housing, a light path through the housing, the light path including a first end and a second end, and a reflector at the first end of the light path. , a lens between the reflector and the second end of the optical path, and an opening through the housing between the lens and the reflector.

一実施形態による、チャンバの壁を貫通している光学センサを備えたチャンバの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a chamber with an optical sensor penetrating a wall of the chamber, according to one embodiment. 一実施形態による、センサハウジングの斜視図の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a perspective view of a sensor housing, according to one embodiment. 一実施形態による、チャンバ壁を貫通している光学センサであって、センサハウジングを通る光路を示す光学センサの断面図である。2 is a cross-sectional view of an optical sensor penetrating a chamber wall and illustrating an optical path through a sensor housing, according to one embodiment; FIG. 一実施形態による、材料の層がリフレクタ上に堆積された後の光学センサの断面図である。3 is a cross-sectional view of an optical sensor after a layer of material has been deposited on a reflector, according to one embodiment. FIG. 一実施形態による、ソースおよびセンサがセンサハウジングに統合された光学センサの断面図である。1 is a cross-sectional view of an optical sensor with a source and sensor integrated into a sensor housing, according to one embodiment. FIG. 一実施形態による、光路に沿ってフィルタを備えた光学センサの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical sensor with a filter along the optical path, according to one embodiment. 一実施形態による、チャンバ壁を貫通している光学センサのアレイを備えた処理チャンバの平面図である。1 is a top view of a processing chamber with an array of optical sensors extending through a chamber wall, according to one embodiment. FIG. 一実施形態による、壁状態または処理状態を決定するために光学センサを使用するためのプロセスを示すプロセスフロー図である。FIG. 2 is a process flow diagram illustrating a process for using optical sensors to determine wall or process conditions, according to one embodiment. 一実施形態による、基準信号を取得するためのプロセスを示すプロセスフロー図である。FIG. 2 is a process flow diagram illustrating a process for obtaining a reference signal, according to one embodiment. 一実施形態による、チャンバ壁を通過する光路を有する光学センサと組み合わせて使用され得る例示的なコンピュータシステムのブロック図を示す。1 illustrates a block diagram of an exemplary computer system that may be used in conjunction with an optical sensor having an optical path through a chamber wall, according to one embodiment. FIG.

本明細書に記載のシステムおよび方法は、チャンバ内のチャンバ状態および/または処理状態をインシトゥ(その場)で監視するための光学センサを含む。以下の説明では、実施形態の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が示されている。これらの特定の詳細なしで実施形態を実施できることは、当業者には明らかであろう。他の例では、実施形態を不必要に曖昧にしないために、周知の態様は、詳細に説明されていない。さらに、添付の図面に示されている様々な実施形態は、例示的な表現であり、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないことを理解されたい。 The systems and methods described herein include optical sensors for in situ monitoring of chamber conditions and/or process conditions within a chamber. In the following description, numerous specific details are set forth to provide a thorough understanding of the embodiments. It will be obvious to those skilled in the art that the embodiments may be practiced without these specific details. In other instances, well-known aspects have not been described in detail in order not to unnecessarily obscure the embodiments. Furthermore, it is to be understood that the various embodiments illustrated in the accompanying drawings are exemplary representations and are not necessarily drawn to scale.

上記のように、現在利用可能な発光分光法(OES)システムは、エンドポイント決定などの機能を実現するための定性的測定を提供できるが、現在、正確な定量的測定を提供することはできない。エッチング速度などの処理パラメータは、既存のOESシステムでは直接測定できない。したがって、本明細書に開示される実施形態は、基準信号およびプラズマ発光スペクトルの両方が通る光路を含む光学センサシステムを含む。例えば、光路は、光ソースから始まり、チャンバ壁を通過し、チャンバ内のリフレクタ表面で反射して、光路に沿ったセンサに向かって戻る。基準信号と発光スペクトルは、同じ光路に沿って進むので、チャンバを開けて動作を中断させることなく、光路に起因する損失を決定するために、基準信号を使用することができる。これにより、発光スペクトルの正確で定量的な測定が可能になる。したがって、較正されたプラズマ発光スペクトルを使用して、エッチング速度などの処理パラメータを決定することができる。 As mentioned above, currently available optical emission spectroscopy (OES) systems can provide qualitative measurements to achieve functions such as endpoint determination, but are currently unable to provide accurate quantitative measurements. . Processing parameters such as etch rate cannot be measured directly with existing OES systems. Accordingly, embodiments disclosed herein include an optical sensor system that includes an optical path through which both a reference signal and a plasma emission spectrum pass. For example, a light path begins at a light source, passes through a chamber wall, reflects off a reflector surface within the chamber, and returns toward a sensor along the light path. Since the reference signal and the emission spectrum travel along the same optical path, the reference signal can be used to determine losses due to the optical path without opening the chamber and interrupting operation. This allows accurate and quantitative measurement of the emission spectrum. Therefore, the calibrated plasma emission spectrum can be used to determine process parameters such as etch rate.

さらに、現在利用可能なOESシステムは、光路に沿った堆積を防ぐように設計されているが、本明細書に開示される実施形態は、処理環境に曝されるリフレクタ表面を含む。いくつかの実施形態では、リフレクタ表面は、チャンバの内側表面と実質的に一致するように選択され得る。したがって、リフレクタ表面への堆積は、チャンバの内側表面に見られる堆積と実質的に同様である。リフレクタ表面は、ソースから放出された電磁放射と相互作用するので、堆積した膜の特性または壁材料の変換を決定するために使用できる。例えば、電磁放射のスペクトルの一部の吸収は、特定の材料組成および/または膜の厚さと相関し得る。 Furthermore, while currently available OES systems are designed to prevent deposition along the optical path, the embodiments disclosed herein include a reflector surface that is exposed to the processing environment. In some embodiments, the reflector surface may be selected to substantially match the interior surface of the chamber. Therefore, the deposition on the reflector surface is substantially similar to the deposition found on the inner surface of the chamber. As the reflector surface interacts with the electromagnetic radiation emitted by the source, it can be used to determine the properties of the deposited film or the transformation of the wall material. For example, the absorption of a portion of the spectrum of electromagnetic radiation may be correlated to a particular material composition and/or film thickness.

したがって、本明細書に開示される実施形態は、処理状態および/またはチャンバ状態の定量的インシトゥ測定を可能にする。定量的測定が、本明細書に開示される実施形態によって提供されるので、実施形態は、チャンバマッチング測定(すなわち、異なるチャンバ内で実施される単一のプロセスの比較)を可能にし得る。いくつかの実施形態では、単一の光学センサが、処理チャンバ内に含まれ得る。他の実施形態は、処理チャンバの周囲に配置された光学センサのアレイを含み得る。そのような実施形態は、チャンバ均一性データ(例えば、プラズマ均一性、チャンバ表面均一性など)が得られることを可能にし得る。さらに、そのような実施形態は、チャンバの異常(例えば、チャンバのドリフト)の指標も提供し得る。 Accordingly, embodiments disclosed herein enable quantitative in-situ measurements of process conditions and/or chamber conditions. As quantitative measurements are provided by embodiments disclosed herein, embodiments may enable chamber matching measurements (i.e., comparison of a single process performed within different chambers). In some embodiments, a single optical sensor may be included within the processing chamber. Other embodiments may include an array of optical sensors positioned around the processing chamber. Such embodiments may allow chamber uniformity data (eg, plasma uniformity, chamber surface uniformity, etc.) to be obtained. Additionally, such embodiments may also provide an indication of chamber abnormalities (eg, chamber drift).

ここで図1を参照すると、一実施形態による、処理ツール100の断面図が示されている。一実施形態では、処理ツール100は、チャンバ105を備える。例えば、チャンバ105は、低圧処理工程に適していてもよい。一実施形態では、処理工程は、チャンバ105内でのプラズマ107の生成を含み得る。一実施形態では、基板支持体108が、チャンバ105内にある。基板支持体108は、チャック(例えば、静電チャック、真空チャックなど)、または処理中に1つ以上の基板を配置することができる任意の他の適切な支持体であり得る。 Referring now to FIG. 1, a cross-sectional view of a processing tool 100 is shown, according to one embodiment. In one embodiment, processing tool 100 includes chamber 105. For example, chamber 105 may be suitable for low pressure processing steps. In one embodiment, the processing step may include generating plasma 107 within chamber 105. In one embodiment, a substrate support 108 is within chamber 105. Substrate support 108 can be a chuck (eg, an electrostatic chuck, a vacuum chuck, etc.) or any other suitable support on which one or more substrates can be placed during processing.

一実施形態では、処理ツール100は、インシトゥ光学センサ120を備え得る。インシトゥ光学センサ120は、チャンバ105の表面を貫通しており、光学センサ120の第1の部分が、チャンバ105の内側にあり、光学センサの第2の部分が、チャンバ105の外側にある。一実施形態では、光学センサ120は、チャンバ105の側壁を貫通しているものとして示されている。しかしながら、光学センサ120は、チャンバ105の任意の表面を通して配置され得ることが理解されるべきである。 In one embodiment, processing tool 100 may include an in-situ optical sensor 120. An in-situ optical sensor 120 extends through the surface of the chamber 105, with a first portion of the optical sensor 120 being inside the chamber 105 and a second portion of the optical sensor being outside the chamber 105. In one embodiment, optical sensor 120 is shown extending through a sidewall of chamber 105. However, it should be understood that optical sensor 120 may be placed through any surface of chamber 105.

図示の実施形態では、単一の光学センサ120が示されている。しかしながら、実施形態はそのような構成に限定されず、1つより多い光学センサ120が処理ツール100に含まれ得ることが理解されるべきである。さらに、光学センサ120は、チャンバ105を通る単一の光学的開口部(すなわち、窓)のみを必要とする。以下でより詳細に説明するように、光路は、ソース137からの電磁放射を反射させて同じ開口部を通して戻すリフレクタ121を含む。これは、チャンバ105の内部空間を横切る光路を必要とし、チャンバを通る少なくとも2つの光学的開口部を必要とする既存のシステムとは対照的である。 In the illustrated embodiment, a single optical sensor 120 is shown. However, it should be understood that embodiments are not limited to such configurations and more than one optical sensor 120 may be included in processing tool 100. Additionally, optical sensor 120 requires only a single optical aperture (i.e., window) through chamber 105. As explained in more detail below, the optical path includes a reflector 121 that reflects electromagnetic radiation from the source 137 back through the same aperture. This is in contrast to existing systems that require an optical path across the interior space of chamber 105 and require at least two optical apertures through the chamber.

一実施形態では、光学センサ120は、ハウジングを備える。一実施形態では、ハウジングは、第1のハウジング124および第2のハウジング122を含み得る。一実施形態では、第1のハウジング124は、任意の適切な留め具で第2のハウジング122に固定され得る。他の実施形態では、ハウジングは、単一の構造体であり得る。すなわち、第1のハウジング124および第2のハウジング122は、単一の構造体になるように組み合わせることができる。さらに、第1のハウジング124および第2のハウジング122が開示されているが、ハウジングは、一緒に連結された任意の数の構成要素を含み得ることが理解されるべきである。 In one embodiment, optical sensor 120 includes a housing. In one embodiment, the housing may include a first housing 124 and a second housing 122. In one embodiment, first housing 124 may be secured to second housing 122 with any suitable fasteners. In other embodiments, the housing may be a unitary structure. That is, first housing 124 and second housing 122 can be combined into a single structure. Additionally, while first housing 124 and second housing 122 are disclosed, it should be understood that the housing may include any number of components coupled together.

一実施形態では、第1のハウジング124は、チャンバ105の開口部を通って延在し、チャンバ内部空間内に延在することができる。例えば、管126などの延長部が、チャンバ105の開口部を通過することができる。一実施形態では、管126は、光学的に透明な材料であり得る。例えば、管126は、石英であり得る。しかしながら、管126は、光学的に透明である必要はないことを理解されたい。いくつかの実施形態では、管126は、セラミックまたは金属材料であり得る。さらに、管126が記載されているが、任意の細長い部材が、チャンバ105の内部空間内に延在し得ることが理解されるべきである。詳細には、チャンバ105の内部空間内でリフレクタ121を支持することができる任意の構造体を使用することができる。 In one embodiment, first housing 124 can extend through the opening of chamber 105 and into the chamber interior space. For example, an extension, such as tube 126, can pass through an opening in chamber 105. In one embodiment, tube 126 may be an optically transparent material. For example, tube 126 may be quartz. However, it should be understood that tube 126 need not be optically transparent. In some embodiments, tube 126 may be a ceramic or metallic material. Additionally, although tube 126 is described, it should be understood that any elongate member may extend within the interior space of chamber 105. In particular, any structure capable of supporting reflector 121 within the interior space of chamber 105 can be used.

一実施形態では、1つ以上の開口部123が、管126の長さ方向に沿って配置され得る。1つ以上の開口部123は、プラズマ107からの電磁放射が光学センサ120に入るのを可能にする。さらに、開口部123は、リフレクタ121を処理環境に曝す。リフレクタ121を処理環境に曝すことにより、リフレクタ121の表面を、処理工程中にチャンバの内側表面が変更されるのと実質的に同じ仕方で変更させることが可能になる。例えば、チャンバ105の内側表面に堆積された副生成物は、リフレクタ121にも堆積され得る。特定の実施形態では、リフレクタ121は、チャンバ105の内側表面と同じ材料を含み得る。したがって、リフレクタ121の表面の変化は、チャンバ105の内側表面の変化と実質的に一致すると想定され得る。このようにして、チャンバ表面監視が、光学センサ120によって実施され得る。 In one embodiment, one or more openings 123 may be positioned along the length of tube 126. One or more openings 123 allow electromagnetic radiation from plasma 107 to enter optical sensor 120. Additionally, opening 123 exposes reflector 121 to the processing environment. Exposure of reflector 121 to the processing environment allows the surface of reflector 121 to be modified in substantially the same manner as the interior surfaces of the chamber are modified during the processing process. For example, byproducts deposited on the interior surface of chamber 105 may also be deposited on reflector 121. In certain embodiments, reflector 121 may include the same material as the interior surface of chamber 105. Therefore, it can be assumed that changes in the surface of reflector 121 substantially match changes in the inner surface of chamber 105. In this manner, chamber surface monitoring may be performed by optical sensor 120.

いくつかの実施形態では、リフレクタ121は、交換可能な構成要素であり得る。すなわち、リフレクタ121は、第1のハウジング124から取り外し可能な構成要素であり得る。例えば、リフレクタ121は、管126の端部を覆う蓋に取り付けられ得る。取り外し可能なリフレクタを使用することにより、使用可能な寿命の後にリフレクタ121を交換することが可能になる。さらに、様々な処理ツールのチャンバの内側表面と一致するように、異なるリフレクタ材料を使用することができる。 In some embodiments, reflector 121 may be a replaceable component. That is, reflector 121 may be a removable component from first housing 124. For example, reflector 121 may be attached to a lid covering the end of tube 126. The use of a removable reflector allows the reflector 121 to be replaced after its usable life. Additionally, different reflector materials can be used to match the interior surfaces of the chambers of various processing tools.

いくつかの実施形態では、レンズ125が、第1のハウジング124と第2のハウジング122との間に固定され得る。レンズ125は、光路に沿って進む電磁放射を集束させるために、ソース137とリフレクタ121との間の光路に沿って配置される。いくつかの実施形態では、レンズ125は、チャンバ105を通る開口部を閉じるシールの一部であり得る。例えば、Oリングなどが、チャンバ105に面するレンズ125の表面に置かれていてもよい。 In some embodiments, a lens 125 may be secured between first housing 124 and second housing 122. A lens 125 is positioned along the optical path between source 137 and reflector 121 to focus electromagnetic radiation traveling along the optical path. In some embodiments, lens 125 may be part of a seal that closes the opening through chamber 105. For example, an O-ring or the like may be placed on the surface of lens 125 facing chamber 105.

一実施形態では、光学センサ120は、ソース137およびセンサ138をさらに含み得る。ソース137およびセンサ138は、光路に光学的に連結され得る。例えば、光ファイバーケーブル132が、第2のハウジング122から延びることができる。一実施形態では、光ファイバーケーブル132は、ソース137への光ファイバーケーブル135およびセンサ138への光ファイバーケーブル136に分岐するスプリッタ134を備え得る。 In one embodiment, optical sensor 120 may further include source 137 and sensor 138. Source 137 and sensor 138 may be optically coupled in the optical path. For example, a fiber optic cable 132 can extend from second housing 122. In one embodiment, fiber optic cable 132 may include a splitter 134 that branches into fiber optic cable 135 to source 137 and fiber optic cable 136 to sensor 138.

一実施形態では、ソース137は、光路に沿って電磁放射を伝搬するための任意の適切なソースであり得る。詳細には、実施形態は、高精度ソース137を含む。高精度ソース137は、光学センサ120を用いて測定を行うための基準ベースラインとして使用することができる既知の電磁スペクトルを提供する。一実施形態では、ソース137は、単一波長源であり得る。例えば、ソース137は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)であり得る。他の実施形態では、ソース137は、広帯域光源であり得る。例えば、ソース137は、アークフラッシュランプ(例えば、キセノンフラッシュランプ)であり得る。 In one embodiment, source 137 may be any suitable source for propagating electromagnetic radiation along an optical path. In particular, embodiments include a high precision source 137. High precision source 137 provides a known electromagnetic spectrum that can be used as a reference baseline for making measurements using optical sensor 120. In one embodiment, source 137 may be a single wavelength source. For example, source 137 can be a laser or a light emitting diode (LED). In other embodiments, source 137 may be a broadband light source. For example, source 137 can be an arc flash lamp (eg, a xenon flash lamp).

一実施形態では、センサ138は、電磁放射を検出するための任意の適切なセンサであり得る。一実施形態では、センサ138は、分光計を含み得る。例えば、分光計は、電荷結合デバイス(CCD)アレイを有し得る。他の実施形態では、センサ138は、特定の波長の電磁放射に対して高感度のフォトダイオードを有し得る。 In one embodiment, sensor 138 may be any suitable sensor for detecting electromagnetic radiation. In one embodiment, sensor 138 may include a spectrometer. For example, a spectrometer may have a charge coupled device (CCD) array. In other embodiments, sensor 138 may include a photodiode that is sensitive to specific wavelengths of electromagnetic radiation.

次に図2を参照すると、一実施形態による、光学センサ220のハウジングの三次元図の断面図が示されている。示されるように、光路228が、ハウジングを通って延びている。例えば、光路228は、第2のハウジング222のチャネルに沿って延び、レンズ225を通り、第1のハウジング224の管226を通って、リフレクタ221に向かっている。一実施形態では、管226を通る開口部223が、処理環境からの(例えば、プラズマからの)電磁放射がハウジングに入り、光路228に沿って伝搬することを可能にする。開口部223はまた、リフレクタ221をチャンバ内の処理環境に曝す。したがって、チャンバの内側表面の変化を決定するために、リフレクタ221の表面の堆積または他の変換を監視することができる。 Referring now to FIG. 2, a cross-sectional view of a three-dimensional view of the housing of an optical sensor 220 is shown, according to one embodiment. As shown, an optical path 228 extends through the housing. For example, optical path 228 extends along a channel in second housing 222 , through lens 225 , through tube 226 in first housing 224 , and toward reflector 221 . In one embodiment, an opening 223 through tube 226 allows electromagnetic radiation from the processing environment (eg, from a plasma) to enter the housing and propagate along optical path 228. Opening 223 also exposes reflector 221 to the processing environment within the chamber. Accordingly, deposition or other transformations on the surface of reflector 221 can be monitored to determine changes in the interior surface of the chamber.

図2に示されるように、リフレクタ221は、管226の端部を覆って取り付けられたキャップである。したがって、リフレクタ221は、キャップを取り外し、第2のリフレクタ221を有する第2のキャップを取り付けることによって、交換することができる。さらに、図2は、レンズ225に近接するチャネル227を示している。一実施形態では、チャネル227は、第1のハウジング224およびレンズ225に対して位置するOリング(図示せず)を受け入れるようなサイズにすることができる。したがって、チャンバの壁を通る開口部がある場合でも、真空シールを維持することができる。 As shown in FIG. 2, reflector 221 is a cap mounted over the end of tube 226. Therefore, reflector 221 can be replaced by removing the cap and installing a second cap with second reflector 221. Additionally, FIG. 2 shows a channel 227 in close proximity to lens 225. FIG. In one embodiment, channel 227 can be sized to receive an O-ring (not shown) positioned relative to first housing 224 and lens 225. Thus, even if there are openings through the walls of the chamber, a vacuum seal can be maintained.

図1に関して上で述べたように、光学センサ220のハウジングは、代替的に、単一の構成要素または2つより多い構成要素(すなわち、第1のハウジング224および第2のハウジング222より多い)から構成され得る。さらに、管226は、光路228に沿ってリフレクタを支持することができる任意の細長い構造体で置き換えることができる。例えば、管226は、第1のハウジング224から延びる1つ以上のビームで置き換えることができる。 As discussed above with respect to FIG. 1, the housing of optical sensor 220 may alternatively include a single component or more than two components (i.e., more than first housing 224 and second housing 222). It can be composed of Additionally, tube 226 can be replaced with any elongate structure capable of supporting a reflector along optical path 228. For example, tube 226 can be replaced with one or more beams extending from first housing 224.

次に図3Aおよび図3Bを参照すると、一対の断面図が、一実施形態による、光学センサを使用するためのプロセスを示している。 3A and 3B, a pair of cross-sectional views illustrate a process for using an optical sensor, according to one embodiment.

ここで図3Aを参照すると、基板の処理の開始時の断面図が示されている。示されるように、光学センサ320は、上記の光学センサ120および220と実質的に同様である。例えば、第1のハウジング324、第2のハウジング322、レンズ325、リフレクタ321を含むハウジングが示されている。リフレクタ321は、図3Aの中で、浮いているように示されている。すなわち、支持構造体の開口部323のみが示されている。しかしながら、リフレクタ321は、断面図の平面の外の構造で第1のハウジング324に接続されていることが、理解されるべきである。例えば、1つ以上のビームまたは管を使用して、リフレクタ321を第1のハウジング324に接続することができる。 Referring now to FIG. 3A, a cross-sectional view of the substrate at the beginning of processing is shown. As shown, optical sensor 320 is substantially similar to optical sensors 120 and 220 described above. For example, a housing is shown that includes a first housing 324, a second housing 322, a lens 325, and a reflector 321. Reflector 321 is shown floating in FIG. 3A. That is, only the opening 323 of the support structure is shown. However, it should be understood that the reflector 321 is connected to the first housing 324 in a structure outside the plane of the cross-sectional view. For example, one or more beams or tubes can be used to connect reflector 321 to first housing 324.

一実施形態では、基準信号341が、ソース(図示せず)によって生成され、ハウジング324、322を通る光路に光学的に連結され得る。例えば、基準信号341は、ハウジング322に入る前に、光ファイバーケーブル332に沿って伝搬することができる。次に、基準信号341は、リフレクタ321に向かって伝搬し、反射して、反射信号342として光路に沿って戻ることができる。反射信号342は、光ファイバーケーブル332と光学的に連結され、センサ(図示せず)に送られ得る。 In one embodiment, reference signal 341 may be generated by a source (not shown) and optically coupled to an optical path through housings 324, 322. For example, reference signal 341 can propagate along fiber optic cable 332 before entering housing 322. Reference signal 341 can then propagate toward reflector 321 and be reflected back along the optical path as reflected signal 342. Reflected signal 342 may be optically coupled with fiber optic cable 332 and sent to a sensor (not shown).

ソースは、既知のスペクトルおよび強度の電磁放射を放出するので、センサによる反射信号342の測定値は、光路に沿った損失のベースラインを提供する。すなわち、反射信号342の測定値(例えば、スペクトルおよび強度)とソースの既知のスペクトルおよび強度との間の差は、光学センサ320に固有の損失の尺度を提供する。したがって、既知の損失を使用して、その後に得られる信号を較正することができる。 Since the source emits electromagnetic radiation of known spectrum and intensity, the measurement of the reflected signal 342 by the sensor provides a baseline of loss along the optical path. That is, the difference between the measured value (eg, spectrum and intensity) of the reflected signal 342 and the known spectrum and intensity of the source provides a measure of the loss inherent in the optical sensor 320. Therefore, the known loss can be used to calibrate the subsequently obtained signal.

詳細には、プラズマによって放出された電磁放射も、センサによって感知され得る。例えば、プラズマ信号343が、光学センサ320の開口部323を通過して、光路に沿ってセンサ(図示せず)に伝搬することができる。次に、プラズマ信号343の測定値は、光学センサに固有の既知の損失を戻すことによって補正することができる。こうして、プラズマによって放出された電磁放射の定量的測定が提供され得る。 In particular, electromagnetic radiation emitted by the plasma can also be sensed by the sensor. For example, plasma signal 343 can pass through aperture 323 of optical sensor 320 and propagate along an optical path to a sensor (not shown). The plasma signal 343 measurement can then be corrected by adding back the known losses inherent in the optical sensor. A quantitative measurement of the electromagnetic radiation emitted by the plasma can thus be provided.

次に図3Bを参照すると、一実施形態による、膜306がチャンバ305の表面上およびリフレクタ321の表面上に配置された後の光学センサ320の断面図が示されている。一実施形態では、膜306は、チャンバ305内で実施された処理工程の副生成物であり得る。例えば、膜306は、エッチングプロセスの副生成物の再堆積であり得る。リフレクタ321の表面がチャンバ305の内側表面と同じ材料である実施形態では、リフレクタ321上の膜306は、チャンバ305の内側表面上の膜306を代表するであろう。 Referring now to FIG. 3B, a cross-sectional view of optical sensor 320 is shown after membrane 306 is disposed on the surface of chamber 305 and on the surface of reflector 321, according to one embodiment. In one embodiment, membrane 306 may be a byproduct of a processing step performed within chamber 305. For example, film 306 may be a redeposition of a byproduct of an etching process. In embodiments where the surface of reflector 321 is the same material as the interior surface of chamber 305, membrane 306 on reflector 321 will be representative of membrane 306 on the interior surface of chamber 305.

したがって、光学センサ320は、膜306の1つ以上の特性を決定するためにも使用され得る。一実施形態では、反射信号342を測定して、基準信号341に対する差異を見つけることができる。例えば、(基準信号と比較した)反射信号342の特定の波長の減少を使用して、どのような材料が膜上に堆積されているかを決定することができる。詳細には、特定の材料は、基準信号341のスペクトルの一部を優先的に吸収するであろう。したがって、強度が低下している反射信号342の部分を識別することにより、膜306の組成を決定することが可能になる。さらに、反射信号342の変化は、膜厚も識別し得る。 Accordingly, optical sensor 320 may also be used to determine one or more properties of membrane 306. In one embodiment, the reflected signal 342 can be measured to find differences relative to the reference signal 341. For example, a reduction in a particular wavelength of reflected signal 342 (compared to a reference signal) can be used to determine what material has been deposited on the film. In particular, certain materials will preferentially absorb portions of the spectrum of reference signal 341. Therefore, by identifying the portions of reflected signal 342 that have decreased intensity, it is possible to determine the composition of film 306. Additionally, changes in reflected signal 342 may also identify film thickness.

次に図4Aを参照すると、追加の実施形態による、チャンバ405の表面を通る光学センサ420の断面図が示されている。図4Aの光学センサ420は、ソース437およびセンサ438が第2のハウジング422に直接統合されていることを除いて、図3Aの光学センサ320と実質的に同様である。例えば、基準信号441は、プリズム439およびレンズ425を通過してリフレクタ421に向かって進み、反射信号442およびプラズマ信号443は、プリズム439によってセンサ438に向けて方向転換され得る。したがって、光路へのソース437およびセンサ438の光学的連結は、光ファイバーケーブルなしで実施することができる。そのような実施形態はまた、よりコンパクトな光学センサ420を提供し得る。 Referring now to FIG. 4A, a cross-sectional view of an optical sensor 420 through the surface of chamber 405 is shown, according to an additional embodiment. Optical sensor 420 of FIG. 4A is substantially similar to optical sensor 320 of FIG. 3A, except that source 437 and sensor 438 are integrated directly into second housing 422. For example, reference signal 441 may pass through prism 439 and lens 425 toward reflector 421 , and reflected signal 442 and plasma signal 443 may be redirected by prism 439 toward sensor 438 . Therefore, optical coupling of source 437 and sensor 438 to the optical path can be performed without fiber optic cables. Such embodiments may also provide a more compact optical sensor 420.

次に図4Bを参照すると、追加の実施形態による、チャンバ405の表面を通る光学センサ420の断面図が示されている。図4Bの光学センサ420は、フィルタ445が光路に沿って配置されていることを除いて、図3Aの光学センサ320と実質的に同様である。一実施形態では、フィルタ445は、信号対雑音比を改善するために、特定の通過帯域を提供し、光学センサの性能を改善することができる。一実施形態では、フィルタ445は、レンズ425とセンサ(図示せず)との間に配置される。すなわち、フィルタ445は、処理環境から保護されるために、チャンバ内部空間の外側に配置される。 Referring now to FIG. 4B, a cross-sectional view of an optical sensor 420 through the surface of chamber 405 is shown, according to an additional embodiment. Optical sensor 420 of FIG. 4B is substantially similar to optical sensor 320 of FIG. 3A, except that a filter 445 is disposed along the optical path. In one embodiment, filter 445 can provide a specific passband to improve the signal-to-noise ratio and improve the performance of the optical sensor. In one embodiment, filter 445 is placed between lens 425 and a sensor (not shown). That is, filter 445 is placed outside the chamber interior space to be protected from the processing environment.

次に図5を参照すると、一実施形態による、処理ツール500の平面断面図が示されている。一実施形態では、処理ツール500は、チャンバ505を備え得る。基板支持体508(例えば、チャックなど)が、チャンバ505内に配置され得る。一実施形態では、複数の光学センサ520A-Eが、チャンバ505の周囲のアレイで配置されている。光学センサ520A-Eは、上記の光学センサのうちの1つ以上と実質的に同様であり得る。図示の実施形態では、5つの光学センサ520A-Eが示されている。しかしながら、任意の数の光学センサ520が処理ツール500に含まれ得ることが理解されるべきである。複数の光学センサ520の使用は、均一性データを取得することを可能にする。例えば、プラズマ均一性および/または壁状態の均一性が得られ得る。さらに、チャンバドリフトも判定され得る。 Referring now to FIG. 5, a cross-sectional top view of a processing tool 500 is shown, according to one embodiment. In one embodiment, processing tool 500 may include chamber 505. A substrate support 508 (eg, a chuck, etc.) may be disposed within the chamber 505. In one embodiment, a plurality of optical sensors 520 AE are arranged in an array around the chamber 505. Optical sensors 520 AE can be substantially similar to one or more of the optical sensors described above. In the illustrated embodiment, five optical sensors 520 AE are shown. However, it should be understood that any number of optical sensors 520 may be included in processing tool 500. The use of multiple optical sensors 520 allows uniformity data to be obtained. For example, plasma uniformity and/or wall state uniformity may be obtained. Additionally, chamber drift may also be determined.

次に図6Aおよび図6Bを参照すると、一実施形態による、インシトゥで定量的測定を提供するために光学センサを使用するためのプロセスを示すプロセスフロー図が示されている。 6A and 6B, a process flow diagram illustrating a process for using optical sensors to provide quantitative measurements in situ is shown, according to one embodiment.

ここで図6Aを参照すると、プロセス660は、チャンバ内のリフレクタとチャンバ外のセンサとの間の光路に沿って伝搬される基準信号を取得することを含む工程661から始まる。詳細には、工程661は、図6Bに示されるプロセス670を含み得る。 Referring now to FIG. 6A, process 660 begins at step 661, which includes obtaining a reference signal that is propagated along an optical path between a reflector within the chamber and a sensor outside the chamber. In particular, step 661 may include process 670 shown in FIG. 6B.

ここで図6Bを参照すると、プロセス670は、チャンバの外側のソースから電磁放射を放出することを含む工程671から開始することができる。一実施形態では、電磁放射は、ソースとチャンバ内のリフレクタとの間の光路に沿って伝搬される。次に、プロセス670は、リフレクタを用いて電磁放射を反射して光路に沿って戻すことを含む工程672へ続くことができる。次に、プロセス670は、反射された電磁放射を、光路に光学的に連結されたセンサを用いて感知することを含む、工程673へ続くことができる。 Referring now to FIG. 6B, process 670 may begin with step 671, which includes emitting electromagnetic radiation from a source outside the chamber. In one embodiment, electromagnetic radiation is propagated along an optical path between a source and a reflector within the chamber. Next, process 670 can continue to step 672, which includes reflecting the electromagnetic radiation back along the optical path using a reflector. Process 670 can then continue to step 673, which includes sensing the reflected electromagnetic radiation with a sensor optically coupled to the optical path.

図6Aに戻ると、次に、プロセス660は、処理チャンバ内で放出され光路に沿って伝搬された電磁放射を感知することによってプロセス信号を取得することを含む工程662へ続くことができる。一実施形態では、次に、プロセス660は、プロセス信号を基準信号と比較することを含む工程663へ続くことができる。 Returning to FIG. 6A, process 660 can then continue to step 662, which includes obtaining a process signal by sensing electromagnetic radiation emitted within the processing chamber and propagated along the optical path. In one embodiment, process 660 can then continue to step 663, which includes comparing the process signal to a reference signal.

一実施形態では、基準信号とプロセス信号との比較は、プロセス信号の定量的測定を提供し得る。詳細には、基準信号は、光学センサに固有の損失の尺度を提供し得る。したがって、プロセス信号の定量値を提供するために、光学センサに固有の損失をプロセス信号に戻すことができる。定量値を取得することで、チャンバ内の処理状態をより正確に把握できる。さらに、定量値は、異なるチャンバ間で比較可能である。そのため、異なるチャンバ間でのプロセスの均一性を改善するために、チャンバマッチングを実施することができる。 In one embodiment, a comparison of the reference signal and the process signal may provide a quantitative measurement of the process signal. In particular, the reference signal may provide a measure of the losses inherent in the optical sensor. Therefore, losses inherent in the optical sensor can be added back to the process signal to provide a quantitative value of the process signal. By obtaining quantitative values, the processing status inside the chamber can be understood more accurately. Furthermore, quantitative values are comparable between different chambers. Therefore, chamber matching can be performed to improve process uniformity between different chambers.

図6Aおよび図6Bに開示された処理工程は、特定の順序で実施される必要はないことを理解されたい。すなわち、各信号は、いつでも取得することができる。例えば、一実施形態では、基準信号は、プロセスがチャンバ内で実施されていないときに取得され得る。これにより、プラズマから放出された電磁放射によって変更されていない基準信号が提供される。しかしながら、いくつかの実施形態では、プラズマがチャンバ内で生成されているときに基準信号が得られ得ることが理解されるべきである。他の実施形態では、プロセス信号は、ソースがオフのときに取得することができる。そのような実施形態では、プラズマからの純粋な信号が、ソース光からの干渉なく得られ得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、プロセス信号の測定中にソース光がオンであってもよいことが理解されるべきである。さらに、基準信号およびプロセス信号の一方または両方が、チャンバ内での1つ以上の基板の処理中に得られ得ることが理解されるべきである。そのため、測定は、インシトゥ測定と呼ばれることがある。 It should be understood that the process steps disclosed in FIGS. 6A and 6B do not need to be performed in any particular order. That is, each signal can be acquired at any time. For example, in one embodiment, the reference signal may be obtained when no process is being performed in the chamber. This provides a reference signal that is unaltered by electromagnetic radiation emitted by the plasma. However, it should be understood that in some embodiments, the reference signal may be obtained while a plasma is being generated within the chamber. In other embodiments, the process signal may be acquired when the source is off. In such embodiments, a pure signal from the plasma can be obtained without interference from the source light. However, it should be understood that in some embodiments, the source light may be on during measurement of the process signal. Additionally, it should be understood that one or both of the reference signal and process signal may be obtained during processing of one or more substrates within the chamber. The measurements are therefore sometimes referred to as in situ measurements.

次に図7を参照すると、一実施形態による、処理ツールの例示的なコンピュータシステム760のブロック図が示されている。一実施形態では、コンピュータシステム760は、処理ツールに連結され、処理ツール内の処理を制御する。コンピュータシステム760は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、イントラネット、エクストラネット、またはインターネットで他のマシンに接続(例えば、ネットワーク化)され得る。コンピュータシステム760は、クライアントサーバネットワーク環境ではサーバもしくはクライアントマシンとして、またはピアツーピア(もしくは分散)ネットワーク環境ではピアマシンとして動作することができる。コンピュータシステム760は、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレットPC、セットトップボックス(STB)、携帯情報端末(PDA)、携帯電話、ウェブアプライアンス、サーバ、ネットワークルータ、スイッチ、もしくはブリッジ、またはそのマシンによって実行されるアクションを指定する命令のセット(シーケンシャルまたはその他)を実行できる任意のマシンであり得る。さらに、単一のマシンのみが、コンピュータシステム760について示されているが、「マシン」という用語はまた、本明細書に記載の方法論のいずれか1つ以上を実行するための命令のセット(または複数のセット)を個別にまたは共同で実行するマシン(例えば、コンピュータ)の集合を含むと解釈されるものとする。 Referring now to FIG. 7, a block diagram of an exemplary computer system 760 of a processing tool is shown, according to one embodiment. In one embodiment, computer system 760 is coupled to and controls processing within the processing tool. Computer system 760 may be connected (eg, networked) to other machines over a local area network (LAN), an intranet, an extranet, or the Internet. Computer system 760 can operate as a server or client machine in a client-server network environment, or as a peer machine in a peer-to-peer (or distributed) network environment. Computer system 760 may be implemented by a personal computer (PC), tablet PC, set-top box (STB), personal digital assistant (PDA), mobile phone, web appliance, server, network router, switch, or bridge, or any machine thereof. It can be any machine that can execute a set of instructions (sequential or otherwise) that specify an action to be taken. Additionally, although only a single machine is shown for computer system 760, the term "machine" also includes a set of instructions (or a set of instructions) for performing any one or more of the methodologies described herein. shall be construed to include a collection of machines (e.g., computers) that individually or jointly execute a plurality of sets).

コンピュータシステム760は、実施形態によるプロセスを実行するようにコンピュータシステム760(または他の電子デバイス)をプログラムするために使用され得る命令を格納した非一時的なマシン可読媒体を有するコンピュータプログラム製品またはソフトウェア722を含み得る。マシン可読媒体は、マシン(例えば、コンピュータ)によって可読な形式で情報を格納または伝送するための任意の機構を含む。例えば、マシン可読(例えば、コンピュータ可読)媒体は、マシン(例えば、コンピュータ)可読記憶媒体(例えば、読み出し専用メモリ(「ROM」)、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイスなど)、マシン(例えば、コンピュータ)可読伝送媒体(電気、光、音、または他の形態の伝搬信号(例えば、赤外線信号、デジタル信号など))などを含む。 Computer system 760 is a computer program product or software having a non-transitory machine-readable medium storing instructions that may be used to program computer system 760 (or other electronic device) to perform processes according to embodiments. 722. A machine-readable medium includes any mechanism for storing or transmitting information in a form readable by a machine (eg, a computer). For example, machine-readable (e.g., computer-readable) media includes machine-readable (e.g., computer)-readable storage media (e.g., read-only memory ("ROM"), random access memory ("RAM"), magnetic disk storage media, optical storage machine (e.g., computer) readable transmission media (e.g., electrical, optical, sound, or other forms of propagated signals (e.g., infrared signals, digital signals, etc.)), etc.

一実施形態では、コンピュータシステム760は、システムプロセッサ702、メインメモリ704(例えば、読み出し専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、シンクロナスDRAM(SDRAM)またはRambus DRAM(RDMAM)などのダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)など)、スタティックメモリ706(例えば、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)など)、および二次メモリ718(例えば、データ記憶デバイス)を含み、それらは、バス730を介して互いに通信する。 In one embodiment, the computer system 760 includes a system processor 702, a main memory 704 (e.g., dynamic random access memory (DRAM), such as read only memory (ROM), flash memory, synchronous DRAM (SDRAM), or Rambus DRAM (RDMAM)). ), static memory 706 (eg, flash memory, static random access memory (SRAM), etc.), and secondary memory 718 (eg, a data storage device), which communicate with each other via bus 730.

システムプロセッサ702は、マイクロシステムプロセッサ、中央処理装置などの1つ以上の汎用処理デバイスを表す。より具体的には、システムプロセッサは、複合命令セットコンピューティング(CISC)マイクロシステムプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング(RISC)マイクロシステムプロセッサ、超長命令語(VLIW)マイクロシステムプロセッサ、他の命令セットを実装するシステムプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するシステムプロセッサであり得る。システムプロセッサ702はまた、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタル信号システムプロセッサ(DSP)、ネットワークシステムプロセッサなどの1つ以上の専用処理デバイスであり得る。システムプロセッサ702は、本明細書で説明される工程を実行するための処理ロジック726を実行するように構成される。 System processor 702 represents one or more general purpose processing devices such as a microsystem processor, central processing unit, etc. More specifically, system processors include complex instruction set computing (CISC) microsystem processors, reduced instruction set computing (RISC) microsystem processors, very long instruction word (VLIW) microsystem processors, and other instruction set processors. It may be a system processor that implements a system processor or a system processor that implements a combination of instruction sets. System processor 702 may also be one or more special purpose processing devices such as an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), a digital signal system processor (DSP), a network system processor, etc. System processor 702 is configured to execute processing logic 726 to perform the steps described herein.

コンピュータシステム760は、他のデバイスまたはマシンと通信するためのシステムネットワークインターフェースデバイス708を、さらに含み得る。コンピュータシステム760はまた、ビデオディスプレイユニット710(例えば、液晶ディスプレイ(LDC)、発光ダイオードディスプレイ(LED)、またはブラウン管(CRT))、英数字入力デバイス712(例えば、キーボード)、カーソル制御デバイス714(例えば、マウス)、および信号生成デバイス716(例えば、スピーカー)を含み得る。 Computer system 760 may further include a system network interface device 708 for communicating with other devices or machines. Computer system 760 also includes a video display unit 710 (e.g., a liquid crystal display (LDC), light emitting diode display (LED), or cathode ray tube (CRT)), an alphanumeric input device 712 (e.g., a keyboard), a cursor control device 714 (e.g., , a mouse), and a signal generating device 716 (eg, a speaker).

二次メモリ718は、本明細書に記載されている方法論または機能のいずれか1つ以上を具体化する1つ以上の命令セット(例えば、ソフトウェア722)が格納されている、マシンアクセス可能な記憶媒体731(または、より具体的にはコンピュータ可読記憶媒体)を含み得る。ソフトウェア722はまた、コンピュータシステム760によるその実行中に、メインメモリ704内および/またはシステムプロセッサ702内に完全にまたは少なくとも部分的に存在することができ、メインメモリ704およびシステムプロセッサ702もまたマシン可読記憶媒体を構成する。ソフトウェア722はさらに、システムネットワークインターフェースデバイス708を介してネットワーク720を通じて送信または受信され得る。一実施形態では、ネットワークインターフェースデバイス708は、RF結合、光結合、音響結合、または誘導結合を使用して動作することができる。 Secondary memory 718 includes machine-accessible storage in which one or more sets of instructions (e.g., software 722) that embody any one or more of the methodologies or functions described herein are stored. A medium 731 (or more specifically a computer readable storage medium) may be included. Software 722 may also reside entirely or at least partially within main memory 704 and/or within system processor 702 during its execution by computer system 760, with main memory 704 and system processor 702 also being machine readable. Configure storage media. Software 722 may further be transmitted or received over network 720 via system network interface device 708. In one embodiment, network interface device 708 may operate using RF coupling, optical coupling, acoustic coupling, or inductive coupling.

マシンアクセス可能な記憶媒体731は、例示的な実施形態では単一の媒体であることが示されているが、「マシン可読記憶媒体」という用語は、1つ以上の命令セットを格納する単一の媒体または複数の媒体(例えば、集中型もしくは分散型データベース、ならびに/または関連するキャッシュおよびサーバ)を含むと解釈されるべきである。「マシン可読記憶媒体」という用語はまた、マシンによって実行され、方法論のいずれか1つ以上をマシンに実施させる命令のセットを格納または符号化することができる任意の媒体を含むと、解釈されるものとする。したがって、「マシン可読記憶媒体」という用語は、限定されないが、固体メモリ、ならびに光学的および磁気的媒体を含むと解釈されるべきである。 Although machine-accessible storage medium 731 is shown to be a single medium in the exemplary embodiment, the term "machine-readable storage medium" refers to a single medium that stores one or more sets of instructions. or multiple media (e.g., centralized or distributed databases and/or associated caches and servers). The term "machine-readable storage medium" is also interpreted to include any medium capable of storing or encoding a set of instructions that are executed by a machine and cause the machine to perform any one or more of the methodologies. shall be taken as a thing. Accordingly, the term "machine-readable storage medium" should be construed to include, but not be limited to, solid state memory, and optical and magnetic media.

前述の明細書では、特定の例示的な実施形態が記載されている。以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な修正を加えることができることは明らかであろう。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考えられるべきである。 Certain exemplary embodiments have been described in the foregoing specification. It will be apparent that various modifications may be made without departing from the scope of the following claims. Accordingly, the specification and drawings are to be regarded in an illustrative rather than a restrictive sense.

Claims (15)

ハウジング、
前記ハウジングを通る光路であって、第1の端部および第2の端部を含む光路、
前記光路の前記第1の端部にあるリフレクタ、ならびに
前記光路の前記第2の端部と前記リフレクタとの間で前記ハウジングを通る開口部、
を備える光学センサシステム。
housing,
an optical path through the housing, the optical path including a first end and a second end;
a reflector at the first end of the optical path; and an opening through the housing between the second end of the optical path and the reflector;
An optical sensor system comprising:
前記光路に光学的に連結された光ソース、および
前記光路に光学的に連結されたセンサ、
をさらに備える、請求項1に記載の光学センサシステム。
a light source optically coupled to the optical path; and a sensor optically coupled to the optical path.
The optical sensor system of claim 1, further comprising:
前記光ソースが、単一波長源である、請求項2に記載の光学センサシステム。 3. The optical sensor system of claim 2, wherein the light source is a single wavelength source. 前記光ソースが、広帯域光源である、請求項2に記載の光学センサシステム。 3. The optical sensor system of claim 2, wherein the light source is a broadband light source. 前記光ソースおよび前記センサが、光ファイバーケーブルによって前記光路に光学的に連結されている、請求項2に記載の光学センサシステム。 3. The optical sensor system of claim 2, wherein the light source and the sensor are optically coupled to the optical path by a fiber optic cable. 前記光ファイバーケーブルが、スプリッタを備える、請求項5に記載の光学センサシステム。 6. The optical sensor system of claim 5, wherein the fiber optic cable comprises a splitter. 前記センサと前記開口部との間の光路に沿った位置に帯域通過フィルタをさらに備える、請求項2に記載の光学センサシステム。 3. The optical sensor system of claim 2, further comprising a bandpass filter located along an optical path between the sensor and the aperture. 前記センサが、分光計またはフォトダイオードである、請求項2に記載の光学センサシステム。 3. The optical sensor system of claim 2, wherein the sensor is a spectrometer or a photodiode. 前記光ソースおよび前記センサが、前記ハウジングに統合されている、請求項2に記載の光学センサシステム。 3. The optical sensor system of claim 2, wherein the light source and the sensor are integrated into the housing. 処理チャンバ内のプロセス状態またはチャンバ状態を測定するための方法であって、
基準信号を取得すること、
プロセス信号を取得すること、および
前記プロセス信号を前記基準信号と比較すること、
を含み、
前記基準信号を取得することが、
前記チャンバの外側のソースから電磁放射を放出することであって、前記ソースと前記チャンバ内のリフレクタとの間の光路に沿って伝搬される電磁放射を放出すること、
前記リフレクタで前記電磁放射を前記光路に沿って反射させること、および
反射された前記電磁放射を、前記光路に光学的に連結されたセンサで感知すること、
を含み、
前記プロセス信号を取得することが、
前記処理チャンバ内で放出された、前記光路に沿って進む電磁放射を、前記センサで感知すること、
を含む、方法。
A method for measuring process conditions or chamber conditions within a processing chamber, the method comprising:
obtaining a reference signal;
obtaining a process signal; and comparing the process signal with the reference signal;
including;
Obtaining the reference signal comprises:
emitting electromagnetic radiation from a source outside the chamber, the electromagnetic radiation propagating along an optical path between the source and a reflector within the chamber;
reflecting the electromagnetic radiation along the optical path with the reflector; and sensing the reflected electromagnetic radiation with a sensor optically coupled to the optical path.
including;
Obtaining the process signal comprises:
sensing electromagnetic radiation emitted within the processing chamber and traveling along the optical path with the sensor;
including methods.
前記基準信号が、プロセスが前記チャンバ内で実行されていないときに取得される、請求項10に記載の方法。 11. The method of claim 10, wherein the reference signal is obtained when no process is being performed in the chamber. 前記基準信号が、前記チャンバ内でのプロセス中に取得される、請求項10に記載の方法。 11. The method of claim 10, wherein the reference signal is obtained during processing within the chamber. プラズマ処理チャンバのための光学的感知アレイであって、
前記処理チャンバの周囲に配向された複数の光学的感知システムを備え、前記複数の光学的感知システムのそれぞれが、
ハウジング、
前記ハウジングを通る光路であって、第1の端部および第2の端部を含む光路、
前記光路の前記第1の端部にあるリフレクタ、ならびに
前記光路の前記第2の端部と前記リフレクタとの間で前記ハウジングを通る開口部、
を備える、光学的感知アレイ。
An optical sensing array for a plasma processing chamber comprising:
a plurality of optical sensing systems oriented around the processing chamber, each of the plurality of optical sensing systems comprising:
housing,
an optical path through the housing, the optical path including a first end and a second end;
a reflector at the first end of the optical path; and an opening through the housing between the second end of the optical path and the reflector;
An optical sensing array comprising:
前記複数の光学的感知システムが、プラズマ状態、壁状態、またはプラズマ状態および壁状態、の均一性データを提供するように構成されている、請求項13に記載の光学的感知アレイ。 14. The optical sensing array of claim 13, wherein the plurality of optical sensing systems are configured to provide plasma condition, wall condition, or plasma condition and wall condition uniformity data. 前記複数の光学的感知システムが、チャンバドリフト監視を提供するように構成されている、請求項13に記載の光学的感知アレイ。 14. The optical sensing array of claim 13, wherein the plurality of optical sensing systems are configured to provide chamber drift monitoring.
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